Политетрафторэтилен
-
История и открытие
- Политетрафторэтилен (PTFE) был открыт в 1938 году Роем Дж. Планкеттом.
- Компания DuPont зарегистрировала торговую марку Teflon в 1945 году.
- Первое применение ПТФЭ было в Манхэттенском проекте.
-
Свойства и производство
- ПТФЭ — термопластичный полимер с температурой плавления 327°C.
- Обладает гидрофобностью и низким коэффициентом трения.
- Производится путем свободнорадикальной полимеризации тетрафторэтилена.
-
Применение и обработка
- Используется в качестве антипригарного покрытия для сковородок и другой кухонной посуды.
- Применяется в контейнерах и трубопроводах для химически активных веществ.
- Используется в хирургии и как покрытие для катетеров.
- Переработка ПТФЭ сложна из-за высокой температуры плавления.
-
Экологические и социальные аспекты
- ПТФЭ и его производные являются стойкими органическими загрязнителями.
- Компания DuPont прекратила использование перфтороктановой кислоты (PFOA) из-за экотоксикологических последствий.
- GEnx, используемый как альтернатива PFOA, также вызывает экологические проблемы.
-
Применение в соединительных узлах и кабелях
- ПТФЭ обладает низкой дисперсией групповых скоростей, что делает его идеальным изолятором для соединительных узлов и кабелей.
- Высокая температура плавления делает его предпочтительным материалом для замены полиэтилена.
-
Уплотнения подшипников
- Низкий коэффициент трения ПТФЭ используется для изготовления подшипников скольжения, зубчатых колес и уплотнений.
- Превосходит ацеталь и нейлон по трению.
-
Электреты
- Высокое удельное сопротивление делает ПТФЭ идеальным материалом для электретов.
- Используется в электростатических аналогах постоянных магнитов.
-
Композитные материалы
- Пленка из ПТФЭ используется в производстве композитов из углеродного волокна и стекловолокна.
- Предотвращает прилипание непроизводственных материалов к деталям.
-
Химически инертные вкладыши
- Высокая реактивность и температурная стойкость делают ПТФЭ подходящим для облицовки шланговых узлов и трубопроводов.
- Подходит для тормозных шлангов и других применений с высоковязкими жидкостями.
-
Натянутые мембранные конструкции
- Архитектурные мембраны из ПТФЭ используются в конструкциях на растяжение.
- Примеры: арена O2 в Лондоне, стадион Мозес Мабхида в Южной Африке и другие.
-
Музыкальные инструменты
- ПТФЭ используется в смазочных материалах для музыкальных инструментов.
- Обладает низким коэффициентом трения и гидрофобностью.
-
Кухонные принадлежности
- ПТФЭ используется для покрытия сковородок и другой кухонной посуды.
- Подошвы утюгов для глажения одежды также покрыты ПТФЭ.
-
Другие нишевые приложения
- Используется в лыжных креплениях и для защиты тканей от пятен.
- Применяется в медицине для хирургических устройств и других целей.
- Используется в пиротехнических составах и для создания смазки в извилистых головоломках.
-
Безопасность
- ПТФЭ стабилен при низких температурах, но разлагается при высоких.
- Продукты разложения могут быть опасны при высоких температурах, но не при низких.
-
Полимерная угарная лихорадка и ПТФЭ
- Большинство случаев связано с курением табака, загрязненного ПТФЭ
- Случаи также были у людей, занимавшихся сваркой вблизи компонентов из ПТФЭ
- Посуда с покрытием из ПТФЭ редко нагревается до опасных температур
-
Исследование DuPont
- 4-часовое воздействие паров от посуды из фторопласта при 280 °C было смертельным для попугаев
- Температура выше 260 °C, необходимой для испарения паров пиролизованного масла, может быть смертельной для птиц
-
Перфтороктановая кислота (PFOA)
- PFOA может быть канцерогенным для людей
- Обнаружена в крови людей, работающих на заводах или живущих вблизи них
- Посуда с антипригарным покрытием не производится с использованием PFOA с 2013 года
-
Экотоксичность ПТФЭ
- При термолизе ПТФЭ образуются трифторацетат натрия и другие соединения
- Эти продукты могут накапливаться в водно-болотных угодьях, но не оказывают неблагоприятного влияния на растения
-
ПФО и его воздействие
- ПФО сохраняется в окружающей среде неопределенное время
- Уровень ПФО в крови людей из общей популяции США низкий, но выше у работников химических предприятий
- ПФО обнаружен в промышленных отходах, коврах, жидкостях для чистки ковров, воде, продуктах питания и посуде из ПТФЭ
-
GEnx и его токсичность
- GEnx используется как замена PFOA, но классифицирован как более токсичный
- GEnx был найден в реке Кейп-Фир, источнике питьевой воды для 500 000 человек
- Водоканал не смог отфильтровать химические вещества из питьевой воды
-
Аналогичные полимеры
- Перфторалкокси алкан (PFA) и фторированный этиленпропилен (FEP) сохраняют полезные свойства ПТФЭ, но легче поддаются формованию
-
Дополнительные ресурсы
- Фильм «Темные воды» о судебных разбирательствах, связанных с PFOA
- Документальный фильм «Известный нам дьявол» о воздействии PFOA на здоровье и окружающую среду
- ETFE, водонепроницаемая ткань Gore-Tex, магниево-тефлоновая термитная композиция
- Адсорбция полимера, супергидрофобное покрытие, обработка поверхности из ПТФЭ